高温退火对物理提纯多晶硅位错密度及其电学性能的影响

对纯度约为99.999%的物理提纯多晶硅片进行不同高温退火工艺热处理,经机械抛光和表面刻蚀后再用扫描电子显微镜(SEM)观察硅片内部位错密度变化情况,并通过WT2000少子寿命测试仪和双电四探针测试仪测试其少子寿命和电阻率变化情况.结果表明,在1100～1400℃之间退火6h的情况下,随着退火温度的升高,物理提纯多晶硅片内部位错密度逐渐减小甚至消失,然而硅片少子寿命和电阻率等电学性能不但没有随着位错密度的减小而提高,反而呈现逐渐降低的趋势.这一现象说明对于杂质含量高的低纯度物理提纯多晶硅片来说,位错密度并不是影响材料对载流子复合性能高低的决定性因素,高含量的杂质以及杂质在晶体内部造成的微缺陷(包括间隙态或替位态杂质以及纳米级杂质沉淀)才是决定其少子寿命等电学性能的主要因素.